绪论细菌形态结构

1、细菌细菌( (bacterium): bacterium): 属原核细胞属原核细胞 型微生物，是一种单细胞微生型微生物，是一种单细胞微生 物。物。 一一. .细菌的大小与形态细菌的大小与形态 二二. .细菌的结构细菌的结构 三三. .细菌形态与结构检查法细菌形态与结构检查法 第一章第一章 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 测量单位：测量单位： 1.1.观察细菌常用光学显微镜，其大小用测观察细菌常用光学显微镜，其大小用测 微尺在显微镜下进行测量，以微尺在显微镜下进行测量，以微米微米( (m)m) 为测量单位。为测量单位。 2.2.不同种类的细菌大小不一，同一种细菌不同种类的细菌大小不一，同一种细

2、菌 也因菌龄和环境因素的影响而有差异。也因菌龄和环境因素的影响而有差异。 细菌按其外形，可分细菌按其外形，可分三大类三大类 球菌（球菌（coccus) ) 杆菌杆菌( (bacillus)bacillus) 螺形菌螺形菌( (spiral bacterium)spiral bacterium) 细菌基本形态细菌基本形态 (1)(1)双球菌双球菌 （diplococcusdiplococcus） (2)(2)链球菌链球菌 （streptococcusstreptococcus） (3)(3)葡萄球菌葡萄球菌 ( (staphylococcus)staphylococcus) (4)(4)四联球菌

3、四联球菌( (tetrad)tetrad) (5)(5)八叠球菌八叠球菌( (sarcina)sarcina) 肺炎球菌扫描电镜图肺炎球菌扫描电镜图 （ Streptococcus pneumoniaeStreptococcus pneumoniae） 球菌球菌( (coccus)coccus) 脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌 双球菌双球菌( (diplococcus)diplococcus) 肺炎链球菌肺炎链球菌 链球菌链球菌 ( (streptococcus),streptococcus),15001500 链球菌扫描电镜图（呈链状）链球菌扫描电镜图（呈链状） 葡萄球菌扫描电镜图（呈三维）葡萄球

4、菌扫描电镜图（呈三维） 球菌球菌( (coccuscoccus) 葡萄球菌葡萄球菌( (streptococcus)streptococcus) 四联球菌四联球菌( (tetradtetrad)， 15001500 八叠球菌八叠球菌( (sarcina) sarcina) 15001500 不同杆菌的大小因种类而异不同杆菌的大小因种类而异 炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌 3-10 3-10 mm 大大中中 大肠埃希菌大肠埃希菌 2-3 2-3 mm 小小 布鲁菌布鲁菌 0.6-1.5 0.6-1.5 mm 大肠杆菌电镜照片（10 000） 杆菌的形态多样杆菌的形态多样 两端齐平两端齐平 炭疽芽胞杆菌

5、炭疽芽胞杆菌 末端膨大末端膨大 呈棒状呈棒状 白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 分枝杆菌分枝杆菌 双歧杆菌双歧杆菌 （1 1）弧菌弧菌( (vibrio)vibrio) 如霍乱弧菌如霍乱弧菌 副溶血弧菌副溶血弧菌 （2 2）螺菌螺菌( (spirillum)spirillum) 如鼠咬热螺菌如鼠咬热螺菌 （3 3）螺杆菌螺杆菌( (helicobecterium)helicobecterium) 如幽门螺杆菌如幽门螺杆菌 霍乱弧菌（霍乱弧菌（vibrio choleraevibrio cholerae） 副溶血性弧菌副溶血性弧菌（V.parahemolyticus） 螺菌螺菌(spirillum)螺杆

6、菌螺杆菌(helicobacterium) 基基 本本 结结 构构 细胞壁细胞壁(cell wall) 特特 殊殊 结结 构构 荚膜荚膜(capsule) 细胞膜细胞膜(cell membrane) 细胞质细胞质(cytoplasm) 核质核质(nuclear material) 鞭毛鞭毛(flagellum) 芽胞芽胞(spore) 菌毛菌毛(pilus/fimbriae) （鞭毛鞭毛） （核糖体）（核糖体） （拟核）（拟核） 菌毛菌毛 细胞膜细胞膜 中介体中介体 细胞壁细胞壁 荚膜荚膜 质质 粒粒 一、一、细胞壁的含义细胞壁的含义 二、二、细胞壁的化学组成细胞壁的化学组成 三、三、细胞壁的

7、功能细胞壁的功能 四、四、细菌细胞壁缺陷型细菌细胞壁缺陷型 （细菌（细菌L L型）型） 细菌电镜图（示细胞壁）细菌电镜图（示细胞壁） （一）肽聚糖（一）肽聚糖( (peptidoglycan)peptidoglycan) 革兰阳性菌肽聚糖革兰阳性菌肽聚糖 革兰阴性菌肽聚糖革兰阴性菌肽聚糖 （二）革兰阳性菌特殊组分（二）革兰阳性菌特殊组分 （三）革兰阴性菌特殊组分（三）革兰阴性菌特殊组分 （四）革兰阳性菌与阴性菌（四）革兰阳性菌与阴性菌 磷壁酸磷壁酸( (teichoic acid)teichoic acid) 外膜外膜( (outer membrane)outer membrane) 细胞壁结

8、构比较细胞壁结构比较 M G G 丙 谷 赖 丙 M G G 丙 谷 赖 丙甘甘甘甘甘 N-acetyl glucosamine N-acetyl muramic acid 肽聚糖结构肽聚糖结构 青霉素作用点青霉素作用点 溶菌酶作用点溶菌酶作用点 N-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 N-N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸 G G+ +菌肽聚糖菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链、聚糖骨架、四肽侧链、 五肽交联桥五肽交联桥 M G G 丙 谷 DAP 丙 M G G 谷 丙 DAP 丙 DAP(DAP(二氨基庚二酸二氨基庚二酸) ) G-菌肽聚糖菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链聚糖骨架、四肽侧链 革革 兰兰 阳阳 性性 菌菌

9、细细 胞胞 壁壁 特特 殊殊 组组 分分 壁磷壁酸 膜磷壁酸 脂蛋白脂蛋白 脂质双层脂质双层 脂多糖脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）/ 脂寡糖（脂寡糖（lipooligosaccharide，LOS） 脂质脂质A(lipid A)A(lipid A) 核心多糖核心多糖( (core polysaccharide)core polysaccharide) 特异多糖特异多糖( (s specific pecific polysaccharide) ) 革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分 脂多糖脂多糖 外膜外膜 周浆间隙周浆间隙 脂蛋白脂蛋白 细胞膜细胞膜 孔蛋白

10、孔蛋白 肽聚糖肽聚糖 脂多糖脂多糖( (lipopolysaccharid,LPS)lipopolysaccharid,LPS) 核心多糖核心多糖 特异多糖特异多糖 脂质脂质A A 革兰阴性菌细胞壁特殊组分革兰阴性菌细胞壁特殊组分 + 脂多糖脂多糖 + 脂蛋白脂蛋白 +外膜外膜 + + 磷壁酸磷壁酸 占干重占干重5%-20%5%-20%占干重占干重50%-80%50%-80% 肽聚糖含量肽聚糖含量 1-21-2层层可多达可多达5050层层 肽聚糖层数肽聚糖层数 10-1510-15nmnm20-8020-80nmnm厚度厚度 较疏松较疏松较坚韧较坚韧强度强度 革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阳性菌革兰

11、阳性菌细胞壁细胞壁 维持菌体固有的形态维持菌体固有的形态 保护细菌抵抗低渗和有害物质保护细菌抵抗低渗和有害物质 损伤损伤 参与菌体内外的物质交换参与菌体内外的物质交换 菌体表面带有多种抗原分子菌体表面带有多种抗原分子 （一）（一）细菌细菌L L型的含义型的含义 （二）细菌（二）细菌L L型的诱发因素型的诱发因素 （三）（三）细菌细菌L L型形态与染色特点型形态与染色特点 （四）（四）细菌细菌L L型的培养条件及型的培养条件及 生长现象生长现象 （五）细菌（五）细菌L L型的临床意义型的临床意义 细菌细胞壁的肽聚糖结构受细菌细胞壁的肽聚糖结构受 到破坏或合成被抑制，细胞壁受到破坏或合成被抑制，细

12、胞壁受 损的细菌在一般环境中不能耐受损的细菌在一般环境中不能耐受 菌体内的高渗透压而会死亡；菌体内的高渗透压而会死亡； 但在高渗环境下，它们仍可但在高渗环境下，它们仍可 存活。这种细胞壁受损后在高渗存活。这种细胞壁受损后在高渗 下仍能存活的细菌，即为细菌细下仍能存活的细菌，即为细菌细 胞壁缺陷型或胞壁缺陷型或L L型。型。 蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌L L型的镜下形态（多形性）型的镜下形态（多形性） 油煎蛋样菌落油煎蛋样菌落 （典型（典型L L型菌落）型菌落） 颗粒型菌落颗粒型菌落 细菌细胞膜的结构与细菌细胞膜的结构与 真核细胞者基本相同，真核细胞者基本相同， 由磷脂和多种蛋白质由磷脂和多种蛋白

13、质 组成，但不含胆固醇。组成，但不含胆固醇。 细菌细胞膜功能与真核细胞细菌细胞膜功能与真核细胞 类似，主要有物质转运、生类似，主要有物质转运、生 物合成、分泌和呼吸等作用。物合成、分泌和呼吸等作用。 细菌细胞膜可形成一种特有细菌细胞膜可形成一种特有 的结构，称为中介体的结构，称为中介体 (mesosome)。 中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊中介体：是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊 状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞状物，多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞 的线粒体，故亦称为线粒体的线粒体，故亦称为线粒体( (chondroid)chondroid)。 中介体中介

14、体( (mesosome)mesosome) 中介体中介体 1.1.核糖体核糖体( (ribosome) ribosome) 2.2.质粒质粒( (plasmid)plasmid) 细胞质（原生质）中的重要结构细胞质（原生质）中的重要结构 3.3.胞质颗粒胞质颗粒/ /内含物内含物( (inclusion)inclusion) 异染颗粒异染颗粒( (metachromatic granule)/metachromatic granule)/ 纡回体纡回体( (volutin)volutin) 极体极体( (polar body)polar body) 细菌不具有成形的核。细菌的遗细菌不具有成形

15、的核。细菌的遗 传物质称为核质传物质称为核质( (nuclear materialnuclear material) ) 细菌的染色体。细菌的染色体。 是细菌生命是细菌生命 活动所必需活动所必需 的遗传物质的遗传物质 ( (一一) )荚膜的含义荚膜的含义 ( (二二) )荚膜的化学组成与荚膜的化学组成与 细菌分型细菌分型 ( (三三) )荚膜的形成与染色性荚膜的形成与染色性 ( (五五) )荚膜的功能荚膜的功能 荚膜荚膜 ( (capsule)capsule) 某些细菌胞壁某些细菌胞壁 外包绕的一层较厚外包绕的一层较厚 的粘液性物质的粘液性物质 （2 2） 0.20.2mm：微荚膜微荚膜 （m

16、icrocapsulemicrocapsule）。如。如溶血性链溶血性链 球菌球菌、伤寒杆菌和、伤寒杆菌和大肠杆菌大肠杆菌 （1 1）0.20.2mm：荚膜荚膜/ /大荚膜大荚膜 （macrocapsulemacrocapsule）。如）。如肺炎球菌肺炎球菌 荚膜的类别荚膜的类别 荚膜荚膜 肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜 荚膜荚膜 大多数细菌的是多糖，如大多数细菌的是多糖，如肺肺 炎球菌、脑膜炎球菌等炎球菌、脑膜炎球菌等 炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌 等少数菌的荚膜为等少数菌的荚膜为多肽多肽。 链球菌链球菌荚膜为透明质酸荚膜为透明质酸 1.1.化学组成化学组成 血清学分型的基

17、础是依血清学分型的基础是依 多糖分子的复杂性。多糖分子的复杂性。 阳性反应称阳性反应称荚膜肿胀反荚膜肿胀反 应应。 2.2.分型意义分型意义 荚膜对一般碱性染料亲和荚膜对一般碱性染料亲和 力低，不易着色力低，不易着色 （1 1）普通染色：普通染色：见到菌体见到菌体 周围有未着色的透明圈周围有未着色的透明圈 （2 2）特殊染色法：特殊染色法：将荚膜将荚膜 染成与菌体不同的颜色染成与菌体不同的颜色 墨汁负染墨汁负染 肺炎球菌（11000） Streptococcus pneumoniae 脑脊髓液获得的肺炎球菌（荧光染色）脑脊髓液获得的肺炎球菌（荧光染色） 1.抗吞噬作用：抗吞噬作用： 抗宿主吞噬

18、细胞的作用是抗宿主吞噬细胞的作用是 荚膜的重要毒力因子。荚膜的重要毒力因子。 机制：机制： 表面夹膜的亲水性表面夹膜的亲水性-负电荷负电荷 2.粘附作用：粘附作用： 荚膜多糖可使细菌彼荚膜多糖可使细菌彼 此之间粘连；此之间粘连；或粘附于组或粘附于组 织细胞或无生命物体表面织细胞或无生命物体表面， 形成生物被膜，是引起感形成生物被膜，是引起感 染的重要因素。染的重要因素。 3.抗有害物质的损伤作用抗有害物质的损伤作用 荚膜处于细胞的最外层，荚膜处于细胞的最外层， 有保护菌体避免和减少受有害有保护菌体避免和减少受有害 物质的损伤作用。物质的损伤作用。 如，如，抗菌抗体、溶菌酶、抗菌抗体、溶菌酶、

19、补体、抗菌药的作用。补体、抗菌药的作用。 （一）（一）鞭毛的含义鞭毛的含义 （二）（二）有鞭毛细菌的分类有鞭毛细菌的分类 （三）（三）鞭毛的功能鞭毛的功能 1.1.鞭毛鞭毛( (flagellum)flagellum)的定义的定义 在某些细在某些细 菌菌体上具有菌菌体上具有 的细长而弯曲的细长而弯曲 的丝状物，的丝状物，称称 为鞭毛。为鞭毛。 电子显微镜菌毛形态电子显微镜菌毛形态 单毛菌单毛菌 双毛菌双毛菌 丛毛菌丛毛菌 周毛菌周毛菌 鞭毛的结构鞭毛的结构 丝状体 钩状体钩状体 内膜 肽聚糖 外膜 发动器发动器 开关开关 1.鞭毛是细菌的运动器官。鞭毛是细菌的运动器官。 2.有些细菌的鞭毛与致

20、病性有关有些细菌的鞭毛与致病性有关 如霍乱弧菌（如霍乱弧菌（V.choleraeV.cholerae） 3.鞭毛的抗原性鞭毛的抗原性,鞭毛抗原鞭毛抗原-H抗抗 原原 （一）（一）菌毛的含义菌毛的含义 （二）（二）菌毛的类型菌毛的类型 1.1.普通菌毛普通菌毛( (odinary pilus, OP)odinary pilus, OP) 特点特点 特点特点 功能功能 功能功能 2.2.性菌毛性菌毛( (sexp ilus, SP)sexp ilus, SP) 1.1.菌毛菌毛( (pilus/fimbriae)pilus/fimbriae) 许多许多G-菌和菌和G+ 菌菌体表面存在菌菌体表面存在

21、 的一种比鞭毛更的一种比鞭毛更 细、更短而直硬细、更短而直硬 的丝状物。的丝状物。 鞭鞭 毛毛 菌毛菌毛 电子显微镜菌毛形态电子显微镜菌毛形态 E.coliE.coli的性菌毛与普通菌毛的性菌毛与普通菌毛 普通菌毛大小：普通菌毛大小： 长长0.31m，=7nm 遍布细菌细胞表面，每遍布细菌细胞表面，每 菌可达数百根。菌可达数百根。 1.是细菌的粘附结构。是细菌的粘附结构。 2.2.菌毛的受体常为菌毛的受体常为糖蛋白或糖糖蛋白或糖 脂脂，与菌毛的结合性决定的，与菌毛的结合性决定的 宿主的易感部位。宿主的易感部位。 1.1.仅见于少数革兰阴性菌。仅见于少数革兰阴性菌。 2.2.数量少，一个菌只有数

22、量少，一个菌只有1 14 4根。根。 3.3.比比OPOP长而粗，呈中空呈管状长而粗，呈中空呈管状。 4.4.性菌毛由性菌毛由致育因子（致育因子（Fertility Fertility factorfactor）的质粒编码，故又称的质粒编码，故又称F F 菌毛菌毛。 E.coli E.coli 菌毛和性菌毛菌毛和性菌毛 此过程与细菌的毒力、耐药性等此过程与细菌的毒力、耐药性等 性状有关。性状有关。 F F+ +菌菌F F- -菌菌 （1 1）接合）接合( (conjugation)conjugation) 质粒质粒 （2 2）噬菌体受体）噬菌体受体 ( (一一) )芽胞的含义芽胞的含义 ( (

23、二二) )芽胞的形成与芽胞的形成与发芽发芽 ( (三三) )芽胞的形态学检查芽胞的形态学检查 ( (四四) )芽胞的功能芽胞的功能 芽胞芽胞( (spore)spore) 某些细菌在一定某些细菌在一定 的环境条件下，能在的环境条件下，能在 菌体内部形成一个圆菌体内部形成一个圆 形或卵圆形小体，是形或卵圆形小体，是 细菌的休眠形式。细菌的休眠形式。 产生芽胞的都是产生芽胞的都是 革兰阳性菌。革兰阳性菌。 一个细菌只形成一个芽胞，一个细菌只形成一个芽胞， 一个芽胞发芽也只生成一个菌体，一个芽胞发芽也只生成一个菌体， 细菌数量并未增加，因而芽胞不细菌数量并未增加，因而芽胞不 是细菌的繁殖方式。与芽胞

24、相比，是细菌的繁殖方式。与芽胞相比， 未形成芽胞而具有繁殖能力的菌未形成芽胞而具有繁殖能力的菌 体可称为体可称为繁殖体繁殖体( (vegetative vegetative form)form)。 肉毒梭菌肉毒梭菌 破伤风梭菌破伤风梭菌 炭炭 疽疽 芽芽 胞胞 杆杆 菌菌 1.是重要的传染源：是重要的传染源： 芽胞的抵抗力强，可在自芽胞的抵抗力强，可在自 然界中存在多年。芽胞不引起然界中存在多年。芽胞不引起 疾病，只有发芽为繁殖体后，疾病，只有发芽为繁殖体后， 迅速大量繁殖而致病。迅速大量繁殖而致病。 2.芽胞抵抗力强：芽胞抵抗力强： 杀灭芽胞最可靠的方法杀灭芽胞最可靠的方法 是高压蒸汽灭菌。

25、是高压蒸汽灭菌。 3.以芽胞是否被杀死作为判断以芽胞是否被杀死作为判断 灭菌效果的灭菌效果的指标指标。 芽胞抵抗力强的原因：芽胞抵抗力强的原因： (1)(1)芽胞含水量少，蛋白质受芽胞含水量少，蛋白质受 热后不易变性。热后不易变性。 (2)(2)芽胞具有多层致密的厚膜，芽胞具有多层致密的厚膜， 理化因素不易透入。理化因素不易透入。 (3)(3)含有的含有的DAPDAP与钙结合的盐与钙结合的盐 能提高芽胞中各种酶的稳定性。能提高芽胞中各种酶的稳定性。 显微镜放大法显微镜放大法细菌形体微细菌形体微 小，肉眼不能直接看到，必须小，肉眼不能直接看到，必须 借助显微镜（普通光学显微镜、借助显微镜（普通光

26、学显微镜、 电子显微镜）放大后才能观察。电子显微镜）放大后才能观察。 染色法染色法细菌体小半透明，细菌体小半透明， 经染色后才能观察较清楚。经染色后才能观察较清楚。 第三节第三节 细菌形态结构检查法细菌形态结构检查法 普通光学显微镜的分辨率为普通光学显微镜的分辨率为0.250.25umum。一般细菌都一般细菌都 大于大于0.250.25umum，故可用普通光学显微镜观察。故可用普通光学显微镜观察。 普通光学显微镜普通光学显微镜( (light microscope)light microscope) 电子显微镜的分辨率为电子显微镜的分辨率为1 1nmnm。不仅能看清细菌的外不仅能看清细菌的外

27、形，内部超微结构可一览无余。形，内部超微结构可一览无余。 电子显微镜电子显微镜( (electron microscope)electron microscope) 荚荚 膜膜 肺炎链球菌荚膜肺炎链球菌荚膜 透射电镜透射电镜扫描电镜扫描电镜 革兰阳性菌革兰阳性菌 革兰阴性菌革兰阴性菌 革兰染色革兰染色 革兰染色法：革兰染色法： 涂片涂片 风干风干 固定固定 结晶紫结晶紫 碘液碘液 95%95%乙醇乙醇 复红复红 1min 1min 脱色 涂片、固定涂片、固定 初染初染-结晶紫结晶紫 媒染媒染 碘液碘液 脱色脱色95%酒精酒精 复染复染 复红复红 革兰阳性革兰阳性 革兰阴性革兰阴性抗酸染色抗酸染色 Thank you The end Microorganism Microorganism 微生物微生物 bacterium bacterium 细菌细菌 capsu